浅谈影响农村公路水泥路面使用寿命的主要因素及对策

贺景博

摘要：就影响农村公路水泥混凝土路面使用寿命的主要因素进行阐述，并提出相应的对策。

关键词：农村公路 水泥混凝土路面 使用寿命

近两年铁岭市地区在各县农村公路网建设中，路面结构形式多采用就地浇筑的普通混凝土路面，简称混凝土路面。所谓普通混凝土路面，是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外，不配置钢筋的混凝土路面。与其也类型路相比，

1、混凝土路面具有以下优点：①强度高，混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的讥弯拉强度以及抗磨耗能力。②稳定性好，混凝土路面的水稳性，热稳性均较好，特别是它的强度能随着时间的延长而逐渐提高，不存在沥青路面的那种“老化”现象。③耐久性好，由于混凝土路面的强度和稳定性好，所以它经久耐用，一般能使用20～40年，而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。④有利于夜间行车，混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。

混凝土路面也存一些缺点，主要有以下几方面：①对水泥和水的需要量大，修筑0.2m厚、7m宽的混凝土路面，每1000m要耗费水泥约400～500t和水约250t，尚不包括养生用的水在内，这给水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。②有接缝，一般混凝土路面要建造许多接缝，这些接缝不但会增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱点，如处理不当将导致路面板边和板角处破坏。③开放交通较迟，一般混凝土路面完工后，要经过28d的潮湿养生，才能开放交通，如需提早开放交通，则需采取特殊措施。④修复困难，混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作也大，且影响交通。

2、混凝土路面存在着诸多优点，同时也有一些缺点，那么怎样才能让混凝土路面在乡村公路网中充分发挥它的长处，我们首先来分析一下，水泥混凝土路面的受力特点。在水泥混凝土路面设计理论中，将混凝土板看作四边自由的小挠度弹性矩形薄板，其假定条件是混凝土板与弹性地基间完全接触（不脱空）。当混凝土板均匀支承时，无论荷载作用的位置，应力都较小；而一旦脱空，板内将产生过大的附加弯拉应力，混凝土板很快达到极限寿命，极端情况下可以一次压断。我们了解了混凝土板的受力特点，那么都有那些原因影响着混凝土的使用寿命呢，我们应采取那些对策，我们从以下几个方面进行论述。

2.1路基。路基稳定，能为路面提供连续均匀的支撑。一般而言通车前 2～3年水泥混凝土路面的破损是由于地基或路基不稳造成的。所以经常会发现这样的现象，越是高路堤、软基路堤或半填半挖的路基，越容易出现断板；相反，低路堤、老路堤早期破损较少。因此，那种认为采用了水泥混凝土面层，路基质量差一些无关紧要的观点是极端错误的。

大量事实证明，路修得愈快。为减少路基的变形，除在地基、填料和压实等方面采取相应的措施以外，最好的办法是留给路基一段自然沉降的时间。而农村公路路基大部分由乡镇政府负责修建，机械少、压实度无法保证的情况，我们应灵活掌握工程进度，规定新建路基当年不准铺筑永久式路面，先铺筑砂石路面维持通车，第二年经弯沉检测合格后再实施。采用砂石路面的好处在于容易修补，又可以利用为永久式路面的基层或底基层。

2.2垫层。特殊路段必须设置垫层。有些人认为路堑地段的路床是原状，“硬得很”，可以减薄基层。实际上恰恰相反。土质路堑地段由于地下水位较高和坡面水的汇集，路床的强度、水稳定性将大大降低，不但不能减薄基层，还应增设全宽式隔、排水垫层。

2.3基层。水泥混凝土路面与沥青路面受力特点不同，对基层的要求也存在差异。沥青路面面层薄而柔，主要是基层受力，对基层的强度、刚度和稳定性都有较高的要求；而水泥混凝土路面面层而刚，主要是面层受力，对基层的要求主要是水稳定性尤其是抗冲刷能力。

农村公路与高等级公路在基层结构类型的选择上应有所区别。半刚性稳定基层与柔性基层是两种同等的结构形式，无所谓谁比谁好，各有其使用条件和特点。半刚性稳定基层强度高、刚度大，但也存在造价高、工艺复杂、养护期长、不利于行车干扰路段的施工、且开裂后没有愈合能力等缺点。级配碎石和填隙碎石柔性基层不仅能弥补半刚性稳定基层的不足，而且在农村公路水泥路面上使用，又避免了其整体强度低，抗变形能力差的弱点。

基层集料的质量对路面使用寿命有着非常重要的影响。掺结合料的主要目的是将集料稳定，保证其在荷载、环境的作用下，强度和刚度不发生突变；甚至误认为不管什么样的集料，掺了结合料就会具有良好的性能。导致施工中“强度不够水泥来凑”的现象十分普遍，以至放松乃至放弃了对集料质量的控制。可遵循以下几个基本原则：一是间断级配比连续级配好。二是粗集料多比细集料多好。三是提倡充分利用当地材料，但不是任意取材。

2.4面层。面层厚度应有较多的安全储备。不能因为基层较厚强度较高，就随意减薄面层；实际上，提高基層的强度和刚度，对于降低面层的应力或者减薄面层的厚度，影响很小。而且路面的使用年限与水泥混凝土面层厚度的五次成正比，面层厚度的微小变化，对路面的使用寿命有明显影响。如20cm厚的面层，减薄1cm，使用寿命将缩短23%，减薄2cm，缩短41%。另外农村公路的施工水平偏低，在确定面层厚度时，还应将此类因素考虑在内。

2.5路面内部排水。水是导致路面损坏的“元凶”。不应将排水系统看作是“附属”设施，而应将其放在与路面结构同等重要的位置。而在建设过程中，由于技术和经济条件的限制，往往顾此失彼，未能将排水设施作为一个“系统”来全面考虑，尤其容易忽视路面内部排水。以增强晴雨通行能力、延长路面使用寿命为质量目标的农村公路，更应重视路面内部排水。国外的研究表明，设置了内部排水如：采取了设置排水基层、用透水性材料填筑路肩、用浆砌片石（不勾缝）或无砂大孔混凝土预制块砌筑路缘石等综合措施，以提高路面内部排水能力的水泥混凝土路面，使用寿命提高50%左右。

2.6养护。农村公路有失养的危险。经济欠发达地区，养护资金匾乏、专业人员不足，养护机制短期内难以落实。另一方面，一些公路建成后交通量陡增，也会造成路面的早期破坏。这就要求建设者能预见到以上不利因素，并在设计和施工中采取相应对策，以延长路面的维修养护周期。

3结束语

随着经济的发展和国家在农村方面的投入不断加大，农村的公路建设量也在不断增加，要想保证水泥混凝土路面的使用寿命达到设计要求，我们要对其使用过程中出现的问题进行总结，并严格分析哪些影响因素，争取使用有限的资金充分提高公路的使用寿命。

参考文献：

[1]《公路水泥混凝土路面施工技术细则》，中华人民共和国交通运输部发布，JTG/T F30-2014.

[2]《公路水泥混凝土路面设计规范》，中华人民共和国交通运输部发布，JTG D40-2011.

[3]《路基路面工程》，人民交通出版社.

（作者单位：昌图县公路管理处）